电路是由电线和电子元器件组成的,不同的线路所需求的贴片电感的参数都不尽相同,贴片电感的主要参数有电感量、允许偏差、分布电容、额定电流及品质因数等。
1. 电感量
电感量的大小,主要取决于电感线圈的圈数(匝数),绕制方式,有无磁心及磁心的材料等决定。通常情况下,线圈圈数越多,绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈的电感量大。磁心导磁率越大,电感量也就越大。所以电感量是有很多因素来决定它的大小。电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:1H=1000mH;1mH=1000μH
2.允许偏差
标注的感量与实际感量的允许误差值。一般用于振荡或滤波线路中的贴片电感要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;而用于耦合或高频阻流的精度要求不高,允许偏差为±10%~15%。
3.分布电容
线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。分布电容越小,其稳定性越好。
4.额定电流
贴片电感正常工作时允许通过的zui大电流值。若工作电流超过额定电流,则会烧毁。
5.品质因数
也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。他是指贴片电感在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。Q值越高,损耗越小,效率越高。
电感的主要成分:电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。
骨架: 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器(如振荡线圈、阻流圈等),大多数是将漆包线(或纱包线)环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成,根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器(例如色码电感器)一般不使用骨架,而是直接将漆包线绕在磁心上。 空心电感器(也称脱胎线圈或空心线圈,多用于高频电路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上绕好后再脱去模具,并将线圈各圈之间拉开一定距离。
绕组 :绕组是指具有规定功能的一组线圈,它是电感器的基本组成部分。 绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线之间均隔一定的距离)两种形式;多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。
磁芯与磁棒: 磁芯与磁棒一般采用镍锌铁氧体(NX系列)或锰锌铁氧体(MX系列)等材料,它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多种形状。
铁芯: 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等,其外形多为“E”型。
屏蔽罩 :为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作,就为其增加了金属屏幕罩(例如半导体收音机的振荡线圈等)。采用屏蔽罩的电感器,会增加线圈的损耗,使Q值降低。
封装材料: 有些电感器(如色码电感器、色环电感器等)绕制好后,用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。
在电子设备的 PCB 板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括贴片电感和贴片磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。在需要使用贴片电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐 振电路包括谐振发生电路,振荡电路,时钟电路,脉冲电路,波形发生电路等等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。
要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及贴片电感的差异仅仅在于封装不一样。
电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证zui小的电压降,DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。